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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Wendezylindermechanismus für eine Glasbehälterformungsmaschine
des Einzelabschnitts(IS)-Typs. Spezieller bezieht sich diese Erfindung
auf einen verbesserten Stoßdämpfer für einen
solchen Wendezylindermechanismus. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf
ein Verfahren zum Reparieren oder Ersetzen des Stoßdämpfers eines
Wendezylindermechanismus der vorstehenden Gattung.
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Hintergrund der Erfindung
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In
der Praxis der modernen Glasbehälterherstellung
werden die meisten Behälter
auf einer IS-Maschine hergestellt. Eine IS-Maschine weist eine Mehrzahl
von nebeneinander angeordneten Behälterformungsabschnitten auf,
typischerweise sechs, acht, zehn oder zwölf Abschnitte, und die Behälter werden
an allen diesen Abschnitten in zwei Schritten aus Schmelzglastropfen
ausgebildet. In dem ersten Schritt wird ein Vorformling für den jeweiligen
Behälter,
der oft als Rohling oder Külbel
bezeichnet wird, durch Blasen oder Pressen in einer umgekehrten Stellung
ausgebildet, d. h. mit dem offenen Ende des Vorformlings unterhalb
des geschlossenen Endes desselben. Der den Verschluss aufnehmende
Teil des Behälters
an dessen offenem Ende wird durch eine Halsformanordnung geformt,
die oft als Halsringanordnung bezeichnet wird und aus zwei trennbaren
Halsringelementen besteht, und der Körper des Vorformlings wird
durch eine Formanordnung ausgebildet, die aus zwei trennbaren Formelementen
besteht, die, wenn sie geschlossen sind, zusammen einen inneren
Hohlraum bestimmen, dessen Gestalt der gewünschten Gestalt des Vorformlings
entspricht.
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Nach
Beendigung des Rohlingsformschritts wird der Rohling, und üblicherweise
zwei, drei oder sogar vier gleichartige Rohlinge, die gleichzeitig
an jedem Maschinenabschnitt hergestellt werden, durch einen Wendevorgang
um 180° in
eine zweite Stellung befördert,
in welcher der jeweilige Vorformling in dem Hohlraum, der durch
die zwei trennbaren Formelemente gebildet wird, in die gewünschte Endgestalt
eines Behälters
geblasen wird.
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Die
Beförderung
des Vorformlings von der Rohlingsformstation zu der Blasformstation
erfolgt mittels einer Wendearmanordnung. Die Wendearmanordnung besteht
aus zwei nebeneinander angeordneten Wendearmabschnitten, die im
Gleichklang hin und her schwingen, um die Halsringanordnungen zwischen
der Rohlingsformstation und der Blasformstation zu befördern, wobei
die Beförderung
von der Rohlingsformstation zu der Blasformstation die Wirkung hat,
dass die von den Halsringanordnungen gehaltenen Rohlinge von der
Rohlingsformstation zu der Blasformstation befördert werden. Die Wendearmabschnitte
können
sich an der Blasformstation voneinander trennen, um zu gestatten,
dass sich die Halsringelemente in den diese haltenden Halsringanordnungen
voneinander trennen, um dadurch zu ermöglichen, dass die Rohlinge
zu Beginn des Blasformschritts aus den Halsringanordnungen entfernt werden.
Die Abschnitte der Wendearmanordnung werden dann wieder zusammengebracht,
während die
Wendearmanordnung zu der Rohlingsformstation zurückgeführt wird, um eine Wiederholung
des Zyklus zu beginnen.
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Die
Schwingungsbewegung jeder Wendearmanordnung wird üblicherweise
durch einen pneumatischen Zylinder getrieben, der eine Zahnstange
in einem geradlinigen Bewegungsmuster, antreibt, und ein Zahnrad,
das auf einer Welle gehalten wird, an welcher die Abschnitte der
Wendearmanordnung befestigt sind, greift in die Zahnstange ein,
was zu einer bogenförmigen
Bewegung der Welle als Ergebnis der geradlinigen Bewegung der Zahnstange
führt.
Der Antrieb für
eine Wendearmanordnung in einer IS-Glasbehälterformungsmaschine, wie er
bis hierher beschrieben wurde, ist allgemein in dem US-Patent 3,617,233
(Mumford) beschrieben. Andere US-Patente, die Wendearmmechanismen
beschreiben, sind 3,445,218 (Trudeau); 3,573,027 (Nuzum, Sr.) und
3,233,999 (Mumford).
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Die
Wendebewegungen des Antriebszylinders der Wendearmanordnung und
der Zahnstange gehen an jedem Ende des Bewegungszyklus mit Trägheitslasten
beträchtlicher
Größe einher,
und zwar auf Grund der beträchtlichen
Masse, die am Ende jeder Bewegung schnell abgebremst werden muss,
und diese Lasten sind besonders hoch, wenn sich der Wendearm von
den Rohlingsformen zu den Blasformen bewegt, da er während dieser
Bewegung Glasbehälterkülbel trägt. Daher
ist es bekannt, jeden Zylinder parallel mit einem länglichen
Stoßdämpfer zu
verbinden, so dass die jeweilige Bewegung präzise und ohne Rütteln beendet
wird. Dies ist besonders wichtig im Falle eines Stoßdämpfers,
der verwendet wird, um die Abbremsung der Wendearmanordnung an der
Blasformstation zu dämpfen,
da in diesem Moment Glasbehälterkülbel von
der Wendearmanordnung getragen werden und unter zu starken Trägheitslasten
eine Verformung erleiden. In jedem Fall ist die Nutzungsdauer jedes
dieser Stoßdämpfer in gewisser
Weise begrenzt, und zwar auf Grund eines Bruchs und/oder des Verschleißes, den
dieser infolge der Stärke
und Häufigkeit
der Stoßbelastungen
erleidet, welchen er während
des normalen Betriebs einer IS-Maschine ausgesetzt ist, so dass
eine häufige Entfernung
solcher Stoßdämpfer zur
Reparatur oder zum Austausch erforderlich ist. Bisher war das Entfernen
und der Wiedereinbau eines Wendebewegungs-Stoßdämpfers der Wendearmanordnung
einer IS-Maschine ein zeitaufwendiger Vorgang, da er die Entfernung
des gesamten Wendearmmechanismus erforderlich machte, einschließlich der
Abtrennung und dem späteren
Wiederanschließen
der zu diesem führenden
hydraulischen Leitungen sowie auf Grund des begrenzten Arbeitsraumes,
der dem an einem solchen Vorgang beteiligten Wartungspersonal zur
Verfügung
stand. Für
eine solche Prozedur war typischerweise eine Zeitspanne in der Größenordnung
von 4 bis 6 Stunden erforderlich, und natürlich konnten während dieser
Zeit an einem Maschinenabschnitt keine Glasbehälter hergestellt werden. Der
Vorgang war außerdem
wegen der erhöhten Temperaturen
und wegen des Lärms,
die inhärent
in der Umgebung einer arbeitenden IS-Maschine auftreten, in gewisser
Weise unangenehm auszuführen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird ein verbesserter Wendebewegungs-Stoßdämpfer einer
Wendearmanordnung für
eine Glasbehälterformungsmaschine
des IS-Typs und ein verbessertes Verfahren zum Entfernen und zum
Wiedereinbau eines solchen Stoßdämpfers zur
Reparatur oder zum Austausch zur Verfügung gestellt. Der Stoßdämpfer der
vorliegenden Erfindung ist in Bezug auf das Gehäuse des Wendezylindermechanismus,
mit welchem er verwendet wird, schwenkbar, damit er entfernt werden
kann, ohne den Wendearmmechanismus zu entfernen, in welchem er angewandt
wird, und ohne ihn vollständig
entlang seiner zentralen Längsachse
aus der Wendezylindermechanismusanordnung zu entfernen. Gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung wird der Wendebewegungs-Stoßdämpfer des
Wendezylindermechanismus an seinem freiliegenden Ende mit einem
Gewindeanschluss versehen und kann mit Hilfe einer entfernbaren
Spanneinrichtung herausgezogen werden, die ein längliches Element mit einem
mit Gewinde versehenen Ende umfasst, das in den Gewindeanschluss
des Wendebewegungs-Stoßdämpfers des Wendezylindermechanismus
eingeschraubt wird.
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Dementsprechend
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Wendezylindermechanismus
für eine
Glasbehälterformungsmaschine
des IS-Typs zur Verfügung
zu stellen. Spezieller ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Wendezylindermechanismus der vorstehenden Art mit einem Wendebewegungs-Stoßdämpfer bereitzustellen,
der für
eine Reparatur oder zum Austausch leicht entfernt werden kann. Außerdem ist
es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren
zum Entfernen eines Wendebewegungs-Stoßdämpfers aus einem Wendezylindermechanismus
einer Glasbehälterformungsmaschine
des IS-Typs zur Verfügung
zu stellen.
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Für ein weitergehendes
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und deren Aufgaben wird die Aufmerksamkeit
auf die Zeichnungen und die folgende kurze Beschreibung derselben,
auf die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
sowie auf die anhängenden
Ansprüche
gelenkt.
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Zeichnungen
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Die 1A und 1B zeigen zusammengenommen eine fragmentarische
Querschnittsansicht eines Wendezylindermechanismus einer Glasbehälterformungsmaschine
entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, der zur Nutzung entsprechend dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung angepasst ist;
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2 ist ein fragmentarischer
Aufriss des Wendezylindermechanismus aus 1 im Querschnitt, aber in reduziertem
Maßstab,
der einen Schritt beim Entfernen eines Wendebewegungs-Stoßdämpferelements
desselben zeigt;
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3 ist eine fragmentarische
Ansicht ähnlich
der 2, die einen späteren Schritt
bei der Entfernung des Wendebewegungs-Stoßdämpferelements der in dieser
gezeigten Wendezylindermechanismusanordnung darstellt; und
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4 ist eine fragmentarische
Ansicht ähnlich
der 3, die einen noch
späteren
Schritt bei der Entfernung des Wendebewegungs-Stoßdämpferelements
der in dieser gezeigten Wendezylindermechanismusanordnung darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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1A stellt das vordere Ende
eines Wendezylindermechanismus für
eine Glasbehälterformungsmaschine
des IS-Typs dar, wobei der Wendezylindermechanismus in 1A generell mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet
ist. Der Wendezylindermechanismus 10 ist derart in einer
IS-Maschine angeordnet, dass sich dessen Längsachse 12 vertikal
erstreckt, und ein führendes
Ende 14 des Wendezylindermechanismus 10 ist in
einer solchen Anordnung am oberen Ende des Wendezylindermechanismus 10 angeordnet.
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Der
Wendezylindermechanismus besteht aus einer Buchse 16, die
in einem ringförmigen
Gehäuse 18 aufgenommen
ist, und eine Stange 20, die mit einem Stangenende eines
pneumatischen (oder hydraulischen) Zylinders verbunden ist, wird
durch Ausfahren und Einziehen des Zylinders in der Buchse 16 in
Hin- und Herbewegung versetzt. Eine Reihe von Getriebezähnen 22 ist
in ein vorderes Ende der Stange 20 geschnitten, so dass
diese eine Getriebezahnstange bilden, und die Getriebezähne 22 ragen in
eine Öffnung 24 des
ringförmigen
Gehäuses 18 und
der Buchse 16 hinein, so dass die Getriebezähne 22 in
Zähne an
einem (nicht gezeigten) Stirnrad eingreifen können, das auf einer (ebenfalls
nicht gezeigten) Welle montiert ist, an welcher eine (ebenfalls nicht
gezeigte) Wendearmanordnung der IS-Maschine angebracht ist, um dadurch
zu bewirken, dass die Wendearmanordnung in einem Bogen von 180° hin und
her schwingt, während
die Stange wie zuvor beschrieben in der Buchse 16 hin und
her bewegt wird. Die Stange 20 ist in den Zeichnungsfiguren
an ihrer innersten Stellung in dem Gehäuse 18 gezeigt, und diese
Stellung stellt diejenige Stellung dar, an welcher die Wendearmanordnung
in Ausrichtung mit den Rohlingsformen einer IS-Maschine platziert
ist, und zwar in Vorbereitung auf die bogenförmige Bewegung der Wendearmanordnung
und der von dieser getragenen Külbeln
zu der Blasformseite der Maschine zum Blasen der Külbel zu
Behältern.
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Die
Stellung der Stange 20 in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses 18 ist
wichtig, um sicherzustellen, dass sich die durch diese gehaltene
Wendearmanordnung horizontal über
den Rohlingsformen der IS-Maschine erstreckt.
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Die
Wendebewegung der Wendearmanordnung einer IS-Maschine mit einem Wendezylindermechanismus 10 wird
durch die Bewegung der Stange 20 aus der in den 1A und 1B gezeigten Stellung in eine Stellung
reichlich hinter dem führenden Ende 14 des
ringförmigen
Gehäuses 18 hin
bewirkt, und zu diesem Zweck ist das innere Ende der Stange 20 mit
einem Kolben 26 verbunden, der in dem ringförmigen Gehäuse 18 verschiebbar
ist, wobei der Kolben durch ansonsten nicht gezeigte pneumatische
oder hydraulische Mittel angetrieben wird. Am Ende der Ausfahrbewegung
der Stange 20 ist es wichtig, dass diese sanft gestoppt
wird, um zu vermeiden, dass den von dieser getragenen Külbeln zu starke Trägheitsbelastungen
auferlegt werden. Zu diesem Zweck ist der Wendezylindermechanismus mit
einem Stoßdämpfer 28 ausgestattet,
dessen zentrale Längsachse
im Abstand von der zentralen Längsachse
der Zylinderstange 20 angeordnet ist und sich parallel
zu dieser erstreckt, und der Stoßdämpfer 28 ist entfernbar
in einer ringförmigen
Aussparung 30 (3 und 4) des ringförmigen Gehäuses 18 aufgenommen.
Der Stoßdämpfer 28 weist eine
Druckstange 32 auf, die derart angeordnet ist, dass sie
am vorderen Ende des Hubs der Stange 20 von dem Kolben 26 berührt wird,
und dient dazu, die Vorwärtsbewegung
der Stange 20 durch Überleitung von
Hydraulikflüssigkeit
in dem Stoßdämpfer 28 in der
bekannten Weise eines hydraulischen Stoßdämpfers zu absorbieren. Was
dies betrifft, wird die Hydraulikflüssigkeit in dem Stoßdämpfer 28 jedoch von
einer (nicht gezeigten) externen Quelle geliefert, typischerweise
einer einzigen Quelle für
alle Wendearmanordnungen einer gegebenen IS-Maschine, mit geeigneten
Flussregelelementen, um die Wendearmanordnung eines gegebenen Maschinenabschnitts von
denen für
die anderen Abschnitte der gleichen Maschine zu isolieren.
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Der
Stoßdämpfer 28 wird
normalerweise durch ein Endkappenjoch 34 in der Aussparung 30 zurückgehalten,
das ein allgemein C-förmiges
vorderes Ende aufweist, welches einen Rückhaltebolzen 36 aufnimmt,
der durch Herausziehen entlang seiner zentralen Längsachse
entfernbar ist. Ein Ausrichtungsbolzen 66 ist vorgesehen,
um die richtige, Ausrichtung des Stoßdämpfers 28 in Umfangsrichtung
in Bezug auf das Joch 34 sicherzustellen, da die richtige
umfängliche
Ausrichtung des Stoßdämpfers 28 notwendig
ist, um dessen hydraulische Anschlüsse mit jenen der Aussparung 30 richtig
auszurichten. Die Position des Jochs 34 entlang einer Achse,
die sich parallel zu der Achse 12 erstreckt, ist durch
eine Einstellschraube 38 anpassbar, deren inneres Ende
an eine benachbarte Oberfläche
des Jochs 34 anstößt, wobei
der Stoßdämpfer 28 durch
eine in einer Hülse 42 aufgenommene
Feder 40, die in dem Inneren der Aussparung 30 aufgenommen
ist, nachgiebig gegen die Schraube 38 gedrückt wird.
Die Hülse 42 begrenzt
die Strecke, auf welcher der Stoßdämpfer in die Aussparung 30 eingefügt werden
kann, und die Feder 40 ist derart angeordnet, dass sie
an einem Ende 44 des Stoßdämpfers 28 in Anlage
kommt, welches zur Anlage an der Feder 40 positioniert
ist, wenn sich der Stoßdämpfer 28 in
seiner eingebauten Stellung befindet. Die Feder 40 dient
dazu, den Stoßdämpfer 28 nach
außen,
gegen die Schraube 38, vorzuspannen, deren Stellung in
Längsrichtung
anpassbar ist, um dadurch den Stoßdämpfer 28 in der Aussparung 30 in
Längsrichtung
exakt zu positionieren.
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Der
Stoßdämpfer 28 unterliegt
im Dienst auf Grund der häufigen
Aufpralllasten, denen er widerstehen muss, einem beträchtlichen
Verschleiß,
und der Stoßdämpfer 28 muss
daher von Zeit zu Zeit während
der Nutzungsdauer der IS-Maschine, in welcher er verwendet wird,
für eine
Reparatur oder zum Austausch entfernt werden. Eine solche Entfernung und
der spätere
Wiedereinbau des Stoßdämpfers 28 oder
eines Ersatzes für
diesen kann mit Hilfe des in den 2 bis 4 veranschaulichten Verfahrens schnell
erfolgen. Entsprechend diesem Verfahren, das ausgeführt werden
kann und vorzugsweise ausgeführt
wird, ohne die Wendearmanordnung von dem Wendezylindermechanismus 10 zu
entfernen, wird der Rückhaltebolzen 36 entfernt
und danach wird das Endkappenjoch 34 entfernt, wobei der
Zwischenraum zwischen dem Bolzen 36 und der benachbarten Oberfläche des
Endkappenjochs 34 größer als
die freie Länge
der entspannten Feder 40 ist, um sicherzustellen, dass
die Feder 40 nicht zwangsläufig den Stoßdämpfer 28 aus
der Aussparung 30 ausstößt. Eine
entfernbare Halterung 46, welche die Gestalt eines nach
oben zeigenden U aufweist, wird dann entfernbar an dem ringförmigen Gehäuse 18 angeschraubt,
und danach wird eine sechseckige längliche Entfernungsmutter 48 in
der entfernbaren Halterung 46 angeordnet, und zwar mit
ihrer zentralen Längsachse
in Ausrichtung zu der zentralen Längsachse des Stoßdämpfers 28.
Danach wird eine mit Gewinde versehene Stange 50 durch
ein freies Ende der Entfernungsmutter 48 in ein Gewindeloch 51 in einem
Kolben 52 des Stoßdämpfers 28 eingefügt, wobei
eine Haltemutter 54 vorgesehen ist, die nötigenfalls
von einem Spannschlüssel
in Eingriff genommen werden kann, um eine Drehung des Kolbens 52 während des
Festziehens der Gewindestange 50 zu vermeiden. Die Entfernungsmutter 48 wird dann
in Bezug auf das ringförmige
Gehäuse 18 angehoben,
bis sich das äußerste Ende
des Stoßdämpfers 28 durch
eine Öffnung 56 am
Ende der Aussparung 30 hindurch erstreckt. Die Entfernungsmutter 48 wird
dann entlang ihrer zentralen Längsachse
zurückgezogen.
Durch Umkehrung dieses Vorgangs kann der Stoßdämpfer 28 oder ein
Austauschstoßdämpfer wieder
in der Aussparung 30 eingebaut werden. Die anfängliche
Bewegung des Stoßdämpfers 28 während der
Entfernung erfolgt entlang dessen Längsachse, und es sind oft beträchtliche
Kräfte
erforderlich, um eine solche anfängliche
Bewegung zu bewirken, um Reibungskräfte in der Aussparung zu überwinden.
Der ganz wesentliche mechanische Vorteil, der jedoch durch Nutzung
einer Gewindestange 50 zum Bewirken dieser Bewegung erzielt
wird, macht es möglich,
solche Kräfte
und ähnliche
Kräfte, die
beim Einbau eines anderen gleichartigen Stoßdämpfers 28 in der Aussparung 30 auftreten,
zu überwinden.
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Wie
in 1B gezeigt ist, ist
das Gehäuse 18 des
Wendezylindermechanismus 10 außerdem mit einem Stoßdämpfer 58 in
einem allgemein schalenförmigen
Gehäuse 62 an
einem entgegengesetzten Ende 60 des Gehäuse 18 ausgestattet.
Der Stoßdämpfer 58 ist
derart angeordnet, dass an diesem ein Vorsprung 64 am Ende
einer Stange 68 in Anlage kommt, die konzentrisch in der
Stange 20 angeordnet ist, wenn sich der Kolben 26 in
seine eingezogene Stellung bewegt, um die Abbremsung des Kolbens 26 zu
dämpfen,
wenn dieser zum Stillstand kommt. Die Betriebsanforderungen für den Stoßdämpfer 58 sind
weniger streng als jene für
den Stoßdämpfer 28, da
der durch den Wendezylindermechanismus aktivierte Wendearm keine
weichen, heißen
Vorformlinge trägt,
wenn sich der Kolben 26 auf den Stoßdämpfer 58 zu bewegt.
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Obgleich
vorliegend die vom Erfinder zum Einreichungsdatum als beste erachtete
Ausführungsform
zur Ausführung
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, wird
für Fachleute auf
dem Gebiet offensichtlich sein, dass geeignete Modifikationen, Änderungen
und dergleichen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der
Erfindung abzuweichen, wobei dieser Schutzumfang allein durch die
Begriffe der folgenden Ansprüche
und legaler Äquivalente
derselben begrenzt ist.